景國 李文斌
(甘肅省建材科研設計院,蘭州市730020)
我院為某2000t/d的新型干法水泥企業(yè)測定廢渣摻量的過程中,發(fā)現(xiàn)該企業(yè)熟料標準煤耗111kg/t(熱耗3253kJ/kg),水泥綜合電耗88.6kWh,但是公司生產(chǎn)的P·O42.5R水泥混合材摻量一直較低,維持在7.0%左右,企業(yè)技術人員對此也感到困惑。為此,企業(yè)和我們合作進行了不同細度和摻量粉煤灰對P·O42.5R和P·C32.5水泥性能影響的試驗。
粉煤灰的化學成分和物理參數(shù)見表1。
表1 粉煤灰的化學成分和物理參數(shù)
具體實驗數(shù)據(jù)見表2,從表2的數(shù)據(jù)可以看出:P·O42.5R水泥隨著粗粉煤灰摻量的增加,水泥的用水量也在上升,呈現(xiàn)出正比關系;而摻入細粉煤灰的水泥用水量無明顯變化。
從表2的數(shù)據(jù)中可以看出:P·O42.5R水泥中加入粗、細兩種粉煤灰后,當摻量達到15%左右時,兩者的凝結時間都出現(xiàn)第一個高峰,終凝分別是263min和277min,之后隨著摻量的增加,凝結時間明顯延長,當摻入量為30%時,終凝達到303min;而摻入細粉煤灰的水泥,凝結時間變化不大,有的還出現(xiàn)下降趨勢,當摻入量為30%時終凝達到266min,與摻量為15%時的凝結時間相比較,不僅沒有延長,相反還有所縮短。
從表2數(shù)據(jù)可以看出:P·O42.5R水泥中摻入粗細粉煤灰后,二者的強度都發(fā)生了變化。摻入粗粉煤灰時,隨著摻量的增加強度出現(xiàn)不同程度的下降,當粗粉煤灰的摻量為25%時,雖然強度也夠滿足P·C32.5水泥內(nèi)控標準要求,但其標準稠度用水量達到了30.20%,比同摻量下?lián)郊毞勖夯业乃鄻藴食矶扔盟扛叱?.02%。當摻量達到30%時28d抗壓強度僅為34.9MPa,達不到P·C32.5水泥內(nèi)控標準37.0MPa的要求。摻入細粉煤灰的水泥隨著摻量的增加強度也呈現(xiàn)下降趨勢,但是沒有摻粗粉煤灰的水泥下降大,當摻量為10%時,28d抗壓強度值是52.2MPa,比試驗所用P·O42.5R高出4.0MPa;當摻量為25%時,28d抗壓強度仍有47.9MPa,除了混合材超出國家標準要求的范圍外,其他各性能均達到P·O42.5R內(nèi)控標準要求,只是摻加粉煤灰的水泥早期強度與P·O42.5R水泥比較相對偏低4MPa左右;當摻量為30%時,28d抗壓強度仍有44.4MPa,遠遠超過了P·C32.5水泥內(nèi)控標準要求;當細粉煤灰摻入量達到40%時,仍能夠滿足P·C32.5水泥內(nèi)控標準要求。
表2 P·O42.5R水泥的粉煤灰摻量實驗數(shù)據(jù)
綜上所述,利用磨細粉煤灰生產(chǎn)P·O42.5R水泥時,可以使混合材在原基礎上提高8%,標準稠度用水量與實驗用的P·O42.5R水泥基本相同,凝結時間比試驗用的P·O42.5R水泥延長70min左右(初、終凝基本相同),早期抗壓強度下降約1MPa,28d抗壓強度增加約4MPa,噸水泥生產(chǎn)成本將下降約6.4元(根據(jù)預算成本熟料165.5元/t,粉煤灰80元/t來計算:每提高1%混合材摻量,生產(chǎn)成本降約0.85元);利用磨細粉煤灰生產(chǎn)P·C42.5水泥時,可以使混合材在原基礎上提高18%,標準稠度用水量與試驗用的P·O42.5R水泥略有增加,初、終凝時間分別延長60min和80min左右,早期強度下降約3MPa,28d強度增加2MPa,噸水泥生產(chǎn)成本下降15.3元;生產(chǎn)P·C32.5水泥時,可以使混合材在原基礎上提高18%~25%時,標準稠度用水量、強度與現(xiàn)生產(chǎn)的P·C32.5水泥基本相同,凝結時間將比現(xiàn)生產(chǎn)的P·C32.5水泥延長60min左右,(初、終凝基本相同),噸水泥生產(chǎn)成本下降21.6~24.0元;而且磨細粉煤灰不入磨,直接進入選粉機,水泥粉磨綜合電耗也將有所下降,進一步降低水泥生產(chǎn)成本。而利用粗粉煤灰只能生產(chǎn)P·C32.5水泥,混合材摻量在原基礎上也只能提高10%左右,生產(chǎn)成本雖有所下降,但標準稠度用水量卻明顯上升,不利于工程使用。
(1)利用粗粉煤灰作混合材可以降低P·C32.5水泥生產(chǎn)成本,但效果不明顯。
(2)利用細粉煤灰作混合材能較大的提高P·O 42.5R水泥和P·O32.5水泥中混合材摻量,降低其生產(chǎn)成本,并可以增加P·C42.5R水泥新品種,提高公司經(jīng)濟效益。